تستخدم التكنولوجيا الحديثة بشكل فعال الحرارة المنبعثة من محطات توليد الطاقة. يعتمد على تبخير مادة "البروبان"، وقد يزيد كفاءة إنتاج الطاقة الكهربائية في محطات توليد الكهرباء من 35 بالمائة إلى 60 بالمائة
يورام أوريد، جاليليو
وعند الحديث عن التلوث البيئي، فإنه يشمل أيضًا الحرارة المنبعثة من مداخن محطات الطاقة. والحرارة المنبعثة لا تعني تلوث البيئة فحسب، بل تعني أيضا انخفاض كفاءة إنتاج الطاقة الكهربائية في محطات توليد الكهرباء. تستخدم محطات الطاقة الحرارة المتولدة من عملية حرق الوقود، سواء كان الفحم أو الزيت أو أي وقود آخر، أو من العمليات النووية، لتسخين المياه لتوليد بخار عالي الضغط، والذي يستخدم لتشغيل التوربينات.
يولد الكهرباء في الحركة
يتم توصيل التوربين بالمولد الذي يتحرك بسبب حركة التوربين وينتج الكهرباء أثناء حركته. ولتمكين إنتاج الطاقة الكهربائية بكفاءة، تصل حرارة البخار إلى درجة حرارة تقارب 650 درجة مئوية. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى أقل من 450 درجة مئوية، لا يعد إنتاج الطاقة الكهربائية فعالاً بسبب انخفاض ضغط البخار.
وتكون درجة حرارة الغازات المنبعثة من مداخن محطات توليد الكهرباء أقل من هذا الحد، وبالتالي فإن استغلال حرارة الغازات لإنتاج طاقة كهربائية إضافية لتلك المنتجة أصلا، ليس فعالا. وحتى في المنشآت الأخرى التي يتم فيها توليد الحرارة، مثل مصافي التكرير، فإن عدم الكفاءة هذا يمنع الاستفادة من الحرارة لتوليد الكهرباء.
من المستغرب في بساطته
وتعد استحالة الاستفادة من حرارة الغازات أحد أسباب انخفاض كفاءة محطة توليد الكهرباء التي تعمل بالوقود المعدني (مثل الفحم أو النفط أو الغاز الطبيعي) بشكل عام، والتي تصل إلى حوالي 35 بالمائة. تطور مفاجئ في بساطته، من أجل الاستخدام الفعال للحرارة المنبعثة لتوليد الكهرباء، اقترحه مؤخرًا مهندس توربين يدعى دانييل ستينجر ومهندس بترول يدعى فاروق ميان.
يعتمد تطويرهما على توربينين إضافيين، كلاهما لا يعتمدان على تسخين المياه للحصول على البخار، بل على تبخير مادة البروبان (C3H8). درجة غليان البروبان أقل بكثير من درجة غليان الماء وتبلغ -42.5 درجة مئوية. معنى هذا الرقم هو أنه يمكن استخدام البروبان بكفاءة عالية لتشغيل التوربينات حتى في درجات الحرارة المنخفضة.
الحرارة تدفع التوربينات
تُستخدم الحرارة المنبعثة في العملية الأصلية لاستخدام الوقود لإنتاج الطاقة الكهربائية لتشغيل توربين يعتمد على البروبان. وتستخدم الحرارة المتولدة في عملية إنتاج الطاقة الكهربائية من خلال هذا التوربين في تشغيل توربين ثانٍ يعمل أيضاً باستخدام البروبان.
تسمى هذه التقنية "دورة الحلقة المغلقة المتتالية"، أو باللغة الإنجليزية "دورة الحلقة المغلقة المتتالية" أو CCLC للاختصار. قام المطوران بتشكيل شركة تدعى Wow Energy لتعزيز تطويرهما. وبحسب الحسابات التي أجرتها الشركة فإنه سيكون من الممكن من خلال هذا التطوير زيادة كفاءة إنتاج الطاقة الكهربائية في محطات توليد الكهرباء من 35 بالمئة إلى 60 بالمئة أي بزيادة تقارب خمسة وثمانين بالمئة!
إمكانات هائلة
ويمكن استخدام هذه التكنولوجيا ليس فقط في محطات الطاقة ولكن في الصناعة بشكل عام. ويقدر دانييل ستينغر أنه حتى استخدام 20% فقط من الحرارة المنتجة في المنشآت الصناعية في الولايات المتحدة سيضيف أكثر من 200 جيجاوات/ساعة، وهو ما يقرب من 20% من استهلاك الطاقة الكهربائية في الولايات المتحدة بأكملها.
وبما أن التكنولوجيا تجعل من الممكن إنتاج المزيد من الطاقة الكهربائية بنفس الكمية من الوقود، فإنها لن تكون قادرة على تحسين إنتاج الطاقة الكهربائية في العالم فحسب، بل ستقلل أيضًا بشكل كبير من استنفاد الوقود المعدني للأرض.
